作者:朱作峰 等 来源:《自然—植物》 发布时间:2017/5/13 16:08:30
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中国农业大学研究揭示非洲水稻低产之谜

 

日前,中国农业大学和美国亚利桑那大学科研人员在水稻功能基因组和进化研究上取得重要进展——他们从野生稻中分离、鉴定出控制非洲栽培稻粒长的关键基因GL4(Grain Length4),该基因上的变异最终影响非洲栽培稻产量。该研究发表在5月8日国际杂志《自然—植物》(Nature Plants)上。

中国农大水稻研究中心教授朱作峰与美国亚利桑那大学教授Rod A. Wing合作,利用图位克隆的方法从非洲野生稻中分离了控制水稻颖壳细胞纵向生长的重要基因GL4。对该基因的分子进化研究发现:非洲栽培稻驯化过程中,这个基因第一外显子上的SNP变异,导致了GL4蛋白提前终止,最终引起了栽培稻籽粒变小;引入野生稻等位基因,则能够使栽培稻籽粒增大,单株产量差异可达15%。

研究人员还证实,GL4与非洲栽培稻种子落粒性具有相关性,该SNP变异引起落粒性的丧失。他们在此前的研究中发现, GL4在亚洲栽培稻的同源基因中的SNP变异,引起种子落粒性的丧失,但是该变异却不会导致籽粒变小。

目前,非洲栽培稻主要种植在非洲撒哈拉沙漠以南地区,是解决当地粮食危机的关键作物。GL4的鉴定不仅为作物的平行驯化提供了新的分子证据,也为提高非洲栽培稻产量提供了科学依据。

 
 
 
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